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EP0859873B1 - Verfahren zur entfernung von zinn - Google Patents

Verfahren zur entfernung von zinn Download PDF

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Publication number
EP0859873B1
EP0859873B1 EP96938019A EP96938019A EP0859873B1 EP 0859873 B1 EP0859873 B1 EP 0859873B1 EP 96938019 A EP96938019 A EP 96938019A EP 96938019 A EP96938019 A EP 96938019A EP 0859873 B1 EP0859873 B1 EP 0859873B1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
tin
bar
component
sodium hydroxide
temperature
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Lifetime
Application number
EP96938019A
Other languages
English (en)
French (fr)
Other versions
EP0859873A1 (de
Inventor
Robert Singer
Peter Krug
Winfried Esser
Jürgen Ewald
Jürgen PREUHS
Adolf Donner
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Siemens AG
Original Assignee
Siemens AG
Doncasters Precision Castings Bochum GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Siemens AG, Doncasters Precision Castings Bochum GmbH filed Critical Siemens AG
Publication of EP0859873A1 publication Critical patent/EP0859873A1/de
Application granted granted Critical
Publication of EP0859873B1 publication Critical patent/EP0859873B1/de
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

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Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22B—PRODUCTION AND REFINING OF METALS; PRETREATMENT OF RAW MATERIALS
    • C22B25/00—Obtaining tin
    • C22B25/06—Obtaining tin from scrap, especially tin scrap
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23F—NON-MECHANICAL REMOVAL OF METALLIC MATERIAL FROM SURFACE; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL; MULTI-STEP PROCESSES FOR SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL INVOLVING AT LEAST ONE PROCESS PROVIDED FOR IN CLASS C23 AND AT LEAST ONE PROCESS COVERED BY SUBCLASS C21D OR C22F OR CLASS C25
    • C23F1/00—Etching metallic material by chemical means
    • C23F1/44—Compositions for etching metallic material from a metallic material substrate of different composition
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P10/00—Technologies related to metal processing
    • Y02P10/20—Recycling

Definitions

  • the invention relates to a method for removing tin from the surface and / or from an area close to the surface of a component.
  • the invention further relates to a Application of the method to a component, in particular a Turbine blade.
  • EP 0 631 832 A1 describes the production of a component described by directional solidification of a molten metal.
  • an alloy melt forming the component is placed in a casting mold filled, the mold in a Heating chamber at a temperature above the melting temperature the alloy is held.
  • the mold with the melted Alloy is made by continuous insertion into a bath from a cooling liquid to a directed solidification brought.
  • the coolant is a high temperature gradient with a heat-insulating layer of flowable Material covered, through which the mold into the Coolant is lowered.
  • molten tin at a temperature of about 260 ° C can be used.
  • LMC liquid metal cooling
  • the cracks in the mold Liquid metal, especially liquid tin, with the solidified Alloy comes into direct contact.
  • it can Tin stick to the surface (tin accumulation) or a connection with the alloy in a region near the surface enter (tin enrichment).
  • heat treatment of the cast There is the possibility of further diffusion into the component of tin into the component. This creates the danger the impairment of the mechanical properties and the Corrosion properties of the component.
  • DE 36 04 792 A1 describes a process for the production tin-free objects by deep drawing or ironing described by tinned iron sheet.
  • a tin topper on a thin sheet for example for the production of Cans, with a strong alkali, such as sodium hydroxide, away.
  • FR-A-410 901 describes a method for removing Tin from scrap, especially white metal, is known. With this The process is about in some way to remove the tin from the scrap, indicating damage no reference to the scrap and no consideration becomes. The process is carried out in a closed vessel carried out, the scrap of an alkaline solution, Caustic soda, at a pressure of 7 atmospheres and more as well exposed to a temperature of 150 ° C or more.
  • GB-A-190 705 273 relates to a method for removing tin or similar metals from a basic body without the Base body is damaged.
  • the procedure is described in a closed vessel carried out with an alkaline Solution, especially with sodium hydroxide solution.
  • the procedure is at one temperature of over 100 ° C and in a pressure range between 7 and 15 Atmospheres, i.e. 6 to 14 atmospheric pressure carried out.
  • DE-C-325 973 shows a common method of removal of tin, being a particularly effective use of the space a pressure vessel is reached. This happens because that a vertical pressure vessel with 500 1 volume is filled with tinplate and about 70 l of a sodium hydroxide solution be pumped in. However, this means that the sodium hydroxide solution is of some kind Outlet in the upper end of the pressure vessel and due to the Gravitational effect flows through the pressure vessel. This causes wetting of the white metal and removal of tin reached.
  • the object of the invention is a method for removal of tin from a surface and / or from a surface Specify the area of a component.
  • the object is achieved by a removal method of tin from a surface and / or from one solved near-surface area of a component in which the Component solidified in a bath made of liquid tin and of concentrated sodium hydroxide solution, which was between 30 Wt .-% and 60 wt .-% sodium hydroxide contains at an overpressure between 3 bar and 6 bar and a temperature above 95 ° C. becomes.
  • a movement is created in the caustic soda, so that the component is flowed around by the sodium hydroxide solution, which results in a higher tin removal rate than when there is no flow around the component.
  • a turbulent flow around the component is advantageous. With In a turbulent flow, the sodium hydroxide solution becomes saturated effective with tin ions on the surface of the component prevented.
  • the procedure is at an overpressure carried out, which is 3 to 6 bar.
  • the method is preferably in a pressure-resistant Container, a so-called autoclave, feasible, in which a corresponding overpressure can be generated.
  • An overpressure of 3 bar means an additional pressure exceeding atmospheric pressure.
  • a suitable one Pressure vessel preferably consists of a steel, which compared to concentrated sodium hydroxide solution at high temperatures and is resistant to the specified pressure values.
  • the method is preferably used at an overpressure between 3 and 4 bar, in particular 3.5 bar, and a temperature of between 110 ° C and 170 ° C, especially 140 ° C, performed.
  • Another advantageous overpressure and temperature combination is at an overpressure between 5 and 6 bar, in particular 5.5 bar, and a temperature between 180 ° C and 240 ° C, especially around 220 ° C.
  • That combination is characterized in that directed in the manufacture of a solidified component a treatment of the component anyway in the above combination with concentrated Sodium hydroxide solution for removing deposits from the casting mold he follows. Experiments surprisingly showed the effect that removal of the tin takes place at the same time. A appropriate choice of time for this process, the achievement a flow around the component and / or the maintenance allow a high concentration of the sodium hydroxide solution thus a direct integration of the removal process of tin in the manufacturing process of a component without further additional measures.
  • the use of concentrated caustic soda at an elevated Temperature leads to selective detachment or detachment of tin and / or tin-containing phases from one component, other areas of the alloy forming the component through the concentrated sodium hydroxide solution not be attacked. Through the removal process the component remains essentially undamaged from tin and has the desired mechanical properties and the corrosion properties.
  • the temperature is over 95 ° C.
  • the component becomes the sodium hydroxide solution over a predefinable period of time exposed, the concentration of caustic soda during this period at a largely constant level is held.
  • the duration can be several days, especially 11 days.
  • the component is preferably immersed in a bath of caustic soda and remains for the predefinable length of time in the bathroom continuously.
  • the sodium hydroxide solution used has a percentage by weight (% By weight) from 30% by weight to 60% by weight, in particular 33%, on sodium hydroxide (NaOH).
  • the tin removal process is preferably based on a metallic component of a gas turbine plant, in particular a turbine blade, a heat shield of a combustion chamber or a guide ring segment applied.
  • the component is in a bath of liquid tin directed frozen.
  • the component can, for example, according to one of the production processes such as described in EP-A1 0 631 832 or DE-OS 22 42 111 getting produced.
  • the component preferably has a Nickel based alloy, especially a super alloy. For such a component, which is like a turbine blade or a heat shield element increased corrosive and mechanical When exposed to stress, it is special Meaning that the accumulated during production or Alloyed tin is completely removed.
  • FIGS. 1-10 In the FIGURE are the area-specific weight loss or Removal rate for various nickel-based alloys shown, which is a concentrated sodium hydroxide solution with 33% by weight Sodium hydroxide at a temperature of 150 ° C and one Overpressure of 3.5 bar were exposed. For all alloys It is clearly evident that weight loss over time increases significantly. Weight loss is highest for a nickel super alloy with a share of 0.07% carbon, 8.1% chromium, 9.2% cobalt, 0.5% molybdenum, 9.5% Tungsten, 3.2% tantalum, 5.6% aluminum, 0.7% titanium, 0.015% Boron, 0.02% zircon, 1.4% hafnium and a remainder of nickel ( Figures in percent by weight).
  • the course of weight loss is twice logarithmic above the Plotted time and the measurement curve with the reference number 4 remove.
  • the measurement curve with reference number 5 shows one slightly lower area specific weight loss for a nickel superalloy with a share (details in percent by weight) of carbon ⁇ 0.01%, chromium 16%, molybdenum 3%, tantalum 3.5%, aluminum 3.5%, titanium 3.5%, boron ⁇ 0.005%, zircon ⁇ 0.008% and a remainder made of nickel.
  • the further one Measuring curve 6 applies to a nickel-tin alloy with 2 % By weight of tin.
  • a complete Guaranteed removal of tin which for example at the manufacture of a turbine blade using the method directional solidification and subsequent liquid metal cooling attached to the turbine blade or in one near the surface was alloyed.
  • the process can be the manufacturing process of turbine blades be expanded in such a way that there is also a distance of the tin is reachable and thus a possible one Influencing corrosion resistance and strength the turbine blade can be excluded.

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Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Entfernung von Zinn von der Oberfläche und/oder aus einem oberflächennahen Bereich eines Bauteils. Weiterhin betrifft die Erfindung eine Anwendung des Verfahrens auf ein Bauteil, insbesondere eine Turbinenschaufel.
In der EP 0 631 832 A1 ist die Herstellung eines Bauteils durch gerichtetes Erstarren einer Metallschmelze beschrieben. Hierbei wird in eine Gießform eine das Bauteil bildende Legierungsschmelze eingefüllt, wobei die Gießform in einer Heizkammer auf einer Temperatur oberhalb der Schmelztemperatur der Legierung gehalten wird. Die Gießform mit der geschmolzenen Legierung wird durch kontinuierliches Einführen in ein Bad aus einer Kühlflüssigkeit zu einem gerichteten Erstarren gebracht. Zur Vermeidung von Wärmeströmen und zur Ausbildung eines hohen Temperaturgradienten ist die Kühlflüssigkeit mit einer wärmeisolierenden Schicht aus fließfähigem Material bedeckt, durch welche hindurch die Gießform in die Kühlflüssigkeit abgesenkt wird.
Als Kühlflüssigkeit kann, wie in der DE-OS 22 42 111 beschrieben, geschmolzenes Zinn mit einer Temperatur von etwa 260 °C verwendet werden. Bei einer Kühlung der Gießform mittels eines Flüssigmetalls (liquid metal cooling (LMC)) besteht die Möglichkeit, daß durch Risse in der Gießform das Flüssigmetall, insbesondere flüssiges Zinn, mit der erstarrten Legierung unmittelbar in Kontakt kommt. Hierbei kann das Zinn an der Oberfläche haften bleiben (Zinnanlagerung) oder in einem oberflächennahen Bereich mit der Legierung eine Verbindung eingehen (Zinnanreicherung). Bei einer möglicherweise auf den Gießvorgang folgenden Wärmebehandlung des gegossenen Bauteils besteht die Möglichkeit eines weiteren Eindiffundierens von Zinn in das Bauteil. Hierdurch besteht die Gefahr der Beeinträchtigung der mechanischen Eigenschaften und der Korrosions-Eigenschaften des Bauteils.
In der DE 36 04 792 A1 ist ein Verfahren zur Herstellung zinnfreier Gegenstände durch Tiefziehen oder Abstreckgleitziehen von verzinntem Eisenblech beschrieben. Eine Zinnauflage auf ein Feinstblech, beispielsweise zur Herstellung von Dosen, wird mit einer starken Lauge, wie Natriumhydroxid, entfernt.
Aus der FR-A-410 901 ist ein Verfahren zur Entfernung von Zinn von Schrott, insbesondere Weißmetall, bekannt. Bei diesem Verfahren geht es darum, auf irgend eine Art und Weise das Zinn von dem Schrott zu entfernen, wobei auf eine Beschädigung des Schrotts kein Bezug und keine Rücksicht genommen wird. Das Verfahren wird hierbei in einem geschlossenen Gefäß durchgeführt, wobei der Schrott einer alkalischen Lösung, Natronlauge, bei einem Druck von 7 Atmosphären und mehr sowie einer Temperatur von 150 °C oder mehr ausgesetzt wird.
Die GB-A-190 705 273 betrifft ein Verfahren zum Entfernen von Zinn oder ähnlichen Metallen von einem Grundkörper, ohne dass der Grundkörper beschädigt wird. Das Verfahren wird hierbei in einem geschlossenen Gefäß durchgeführt mit einer alkalischen Lösung, insbesondere mit Natronlauge. Das Verfahren wird bei einer Temperatur von über 100 °C und in einem Druckbereich zwischen 7 und 15 Atmosphären, d.h. 6 bis 14 Atmosphären-Überdruck durchgeführt.
Die DE-C-325 973 zeigt ein übliches Verfahren zum Entfernen von Zinn, wobei eine besonders effektive Ausnutzung des Rauminhalts eines Druckgefäßes erreicht wird. Dies geschieht dadurch, daß ein senkrecht stehendes Druckgefäß mit 500 1 Rauminhalt mit Weißblech gefüllt wird und etwa 70 l einer Natriumhydroxidlösung eingepumpt werden. Dies bedeutet allerdings, dass die Natriumhydroxidlösung aus einem wie auch immer gearteten Auslaß im oberen Ende des Druckgefäßes und aufgrund der Gravitationswirkung durch das Druckgefäß hindurchströmt. Hierdurch wird eine Benetzung des Weißmetalls und eine Entfernung des Zinn erreicht.
Aufgabe der Erfindung ist es, ein Verfahren zur Entfernung von Zinn von einer Oberfläche und/oder aus einem oberflächennahen Bereich eines Bauteils anzugeben.
Erfindungsgemäß wird die Aufgabe durch ein Verfahren zur Entfernung von Zinn von einer Oberfläche und/oder aus einem oberflächennahen Bereich eines Bauteils gelöst, bei dem das Bauteil in einem Bad aus flüssigem Zinn gerichtet erstarrt wurde und von konzentrierter Natronlauge, die zwischen 30 Gew.-% und 60 Gew.-% Natrium hydroxid enthält bei einem Überdruck zwischen 3 bar und 6 bar und einer Temperatur über 95 °C umströmt wird.
In der Natronlauge wird eine Bewegung erzeugt, so daß das Bauteil von der Natronlauge umströmt wird, wodurch eine höhere Entfernungsrate des Zinns erzielt wird als bei einer fehlenden Umströmung des Bauteils. Besonders vorteilhaft ist eine turbulente Umströmung des Bauteils. Mit einer turbulenten Umströmung wird eine Sättigung der Natronlauge mit Zinn-Ionen an der Oberfläche des Bauteils wirkungsvoll unterbunden.
Das Verfahren wird bei einem Überdruck durchgeführt, der 3 bis 6 bar betragt. Hierzu ist das Verfahren vorzugsweise in einem druckfesten Behälter, einem sogenannten Autoklaven, durchführbar, in welchem ein entsprechender Überdruck erzeugt werden kann. Ein Überdruck von 3 bar bedeutet hierbei einen zusätzlichen, den atmosphärischen Druck übersteigenden Druck. Ein geeigneter Druckbehälter besteht vorzugsweise aus einem Stahl, welcher gegenüber konzentrierter Natronlauge bei hohen Temperaturen und den angegebenen Druckwerten beständig ist.
Das Verfahren wird vorzugsweise bei einem Überdruck zwischen 3 und 4 bar, insbesondere 3,5 bar, und einer Temperatur von zwischen 110 °C und 170 °C, insbesondere 140 °C, durchgeführt.
Eine weitere vorteilhafte Überdruck- und Temperatur-Kombination liegt bei einem Überdruck zwischen 5 und 6 bar, insbesondere 5,5 bar, sowie einer Temperatur zwischen 180 °C und 240 °C, insbesondere von etwa 220 °C. Diese Kombination zeichnet sich dadurch aus, daß bei der Herstellung eines gerichtet erstarrten Bauteils ohnehin eine Behandlung des Bauteils bei der obengenannten Kombination mit konzentrierter Natronlauge zur Entfernung von Anlagerungen aus der Gießform erfolgt. Versuche zeigten überraschenderweise den Effekt, daß gleichzeitig auch eine Entfernung des Zinns stattfindet. Eine geeignete Wahl der Zeitdauer für diesen Prozeß, die Erreichung einer Umströmung des Bauteils und/oder das Aufrechterhalten einer hohen Konzentration der Natronlauge ermöglichen somit eine direkte Einbindung des Verfahrens zur Entfernung von Zinn in den Herstellungsprozeß eines Bauteils ohne weitere zusätzliche Maßnahmen.
Die Verwendung von konzentrierter Natronlauge bei einer erhöhten Temperatur führt zu einer selektiven Ab- bzw. Herauslösung von Zinn und/oder zinnhaltigen Phasen aus einem Bauteil, wobei andere Bereiche der das Bauteil bildenden Legierung durch die konzentrierte Natronlauge im wesentlichen nicht angegriffen werden. Durch das Verfahren zur Entfernung von Zinn bleibt das Bauteil somit im wesentlichen unbeschädigt und besitzt die gewünschten mechanischen Eigenschaften und die Korrosions-Eigenschaften. Die Temperatur liegt bei über 95 °C.
Das Bauteil wird der Natronlauge über eine vorgebbare Zeitdauer ausgesetzt, wobei die Konzentration der Natronlauge während dieser Zeitdauer auf einem weitgehend konstanten Niveau gehalten wird. Die Zeitdauer kann dabei mehrere Tage, insbesondere 11 Tage, betragen. Vorzugsweise wird das Bauteil in ein Bad aus Natronlauge eingetaucht und verbleibt für die vorgebbare Zeitdauer ununterbrochen in dem Bad.
Die verwendete Natronlauge hat einen Anteil in Gewichtsprozent (Gew.-%) von 30 Gew.-% bis 60 Gew.-%, insbesondere 33 %, an Natriumhydroxid (NaOH).
Bei Kontakt von Zinn mit der Oberfläche eines Grundmetalls bildet sich eine Oberflächenschicht aus reinem metallischen Zinn. Darüber hinaus treten insbesondere bei einer Nickelbasislegierung intermetallische Verbindungen zwischen Zinn und dem Grundmetall, insbesondere Nickel, auf. Diese können gegebenenfalls durch das Zinnentfernungsfluid nur mit geringer Wirkung angegriffen werden. Eine Beseitigung dieser intermetallischen Verbindungen erfolgt durch das Verfahren bei deutlich erhöhter Temperatur, Umströmung des Bauteils und erhöhtem Druck dadurch, daß die die intermetallische Verbindungen umgebende zinnreiche Matrix vollständig aufgelöst wird. Somit fallen die intermetallischen Verbindungen heraus und werde durch das Zinnentfernungsfluid abtransportiert. Gegenüber Verfahren zur Entfernung von Zinn, bei denen Säuren mit Zusätzen von Wasserstoffperoxid oder anderen Oxidationsmitteln verwendet werden, wird durch das erfindungsgemäße Verfahren ein Angriff auf das Grundmetall, insbesondere eine Nickelbasislegierung, vermieden. Verfahren mit Säuren und solchen Zusätzen würden zudem zu einem schwarzen Niederschlag von amorphem Zinn auf dem Bauteil führen, welcher zusätzlich entfernt werden müßte.
Das Verfahren zur Entfernung von Zinn wird vorzugsweise auf ein metallisches Bauteil einer Gasturbinenanlage, insbesondere eine Turbinenschaufel, ein Hitzeschild einer Brennkammer oder ein Führungsringsegment angewandt. Das Bauelement ist in einem Bad aus flüssigem Zinn gerichtet erstarrt. Das Bauteil kann beispielsweise nach einem der Herstellungsverfahren wie in der EP-A1 0 631 832 oder der DE-OS 22 42 111 beschrieben hergestellt werden. Vorzugsweise weist das Bauteil eine Nickelbasislegierung, insbesondere eine Superlegierung, auf. Für ein solches Bauteil, welches wie eine Turbinenschaufel oder ein Hitzeschildelement erhöhten korrosiven und mechanischen Beanspruchungen ausgesetzt wird, ist es von besonderer Bedeutung, daß das während der Herstellung angelagerte oder einlegierte Zinn vollständig entfernt wird. Vorhandene Zinnanlagerungen oder Zinnanreicherungen können vor allem die Festigkeit und Korrosionsbeständigkeit des Bauteils beeinträchtigen. Mit dem erfindungsgemässen Verfahren zur Entfernung von Zinn mittels konzentrierter Natronlauge bei einer hohen Temperatur unter Überdruck und/oder bei Umströmung kann das Bauteil bereits im unmittelbaren Anschluß an das Herstellungsverfahren bei lediglich geringfügigen Änderungen an dem Prozeßablauf und gegebenenfalls den Herstellungsvorrichtungen selektiv von dem unerwünschten Zinn befreit werden.
Anhand der Zeichnung werden beispielhaft Wirkungen des Verfahrens dargestellt.
Die FIGUR
zeigt den Abtrag von Zinn für verschiedene Nickel-Basislegierungen.
In der FIGUR sind der flächenspezifische Gewichtsverlust bzw. die Abtragsrate für verschiedene Nickel-Basislegierungen dargestellt, welche einer konzentrierten Natronlauge mit 33 Gew.-% Natriumhydroxid bei einer Temperatur von 150 °C und einem Überdruck von 3,5 bar ausgesetzt waren. Für alle Legierungen ist deutlich erkennbar, daß der Gewichtsverlust mit der Zeit deutlich zunimmt. Am höchsten ist der Gewichtsverlust für eine Nickel-Superlegierung mit einem Anteil von 0,07 % Kohlenstoff, 8,1 % Chrom, 9,2 % Kobalt, 0,5 % Molybdän, 9,5 % Wolfram, 3,2 % Tantal, 5,6 % Aluminium, 0,7 % Titan, 0,015 % Bor, 0,02 % Zirkon, 1,4 % Hafnium sowie einem Rest an Nickel (Angaben jeweils in Gewichtsprozent). Der Verlauf des Gewichtsverlustes ist hierbei doppelt logartithmisch über der Zeit aufgetragen und der Meßkurve mit dem Bezugszeichen 4 zu entnehmen. Die Meßkurve mit dem Bezugszeichen 5 zeigt einen etwas niedrigeren Flächenspezifischen Gewichtsverlust für eine Nickel-Superlegierung mit einem Anteil (Angaben in Gewichtsprozent) von Kohlenstoff < 0,01 %, Chrom 16 %, Molybdän 3 %, Tantal 3,5 %, Aluminium 3,5 %, Titan 3,5 %, Bor < 0,005 %, Zirkon < 0,008 % und einem Rest aus Nickel. Die weitere Meßkurve 6 gilt für eine Nickel-Zinn-Legierung mit 2 Gew.-% Zinn.
Durch das erfindungsgemässe Verfahren wird eine vollständige Entfernung von Zinn gewährleistet, welches beispielsweise bei der Herstellung einer Turbinenschaufel mittels des Verfahrens der gerichteten Erstarrung und anschließender Flüssigmetallkühlung an die Turbinenschaufel angelagert oder in einem oberflächennahen Bereich einlegiert wurde. Durch Anwendung des Verfahrens kann der Herstellungsprozeß von Turbinenschaufeln derart erweitert werden, daß unmittelbar auch eine Entfernung des Zinns erreichbar ist und damit eine eventuelle Beeinflussung der Korrosionsbeständigkeit und der Festigkeit der Turbinenschaufel ausgeschlossen werden kann.

Claims (10)

  1. Verfahren zur Entfernung von Zinn von einer Oberfläche und/oder aus einem oberflächennahen Bereich eines Bauteils, das in einem Bad aus flüssigem Zinn gerichtet erstarrt wurde, bei dem das Bauteil von konzentrierter Natronlauge, die zwischen 30 Gew.-% und 60 Gew.-% Natriumhydroxid enthält, bei einem Überdruck zwischen 3 bar und 6 bar und einer Temperatur über 95 °C umströmt wird.
  2. Verfahren nach Anspruch 1, bei dem eine turbulente Umströmung des Bauteils erzeugt wird.
  3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, bei dem der Überdruck zwischen 3 bar und 4 bar sowie die Temperatur zwischen 110 °C und 170 °C liegt.
  4. Verfahren nach Anspruch 3, bei dem der Überdruck etwa 3,5 bar und die Temperatur etwa 140 °C betragen.
  5. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, bei dem der Überdruck zwischen 5 bar und 6 bar sowie die Temperatur zwischen 180 °C und 240 °C liegt.
  6. Verfahren nach Anspruch 5, bei dem der Überdruck etwa 5,5 bar sowie die Temperatur etwa 220 °C betragen.
  7. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem die Natronlauge 33 Gew.-% Natriumhydroxid (NaOH) enthält.
  8. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Bauteil ein Gasturbinenbauteil ist.
  9. Verfahren nach Anspruch 8, wobei das Bauteil eine Turbinenschaufel, ein Hitzeschildelement oder ein Führungsringsegment ist.
  10. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei der das Bauteil eine Nickelbasislegierung aufweist.
EP96938019A 1995-10-16 1996-10-16 Verfahren zur entfernung von zinn Expired - Lifetime EP0859873B1 (de)

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Application Number Priority Date Filing Date Title
DE19538440 1995-10-16
DE19538440 1995-10-16
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EP0859873A1 EP0859873A1 (de) 1998-08-26
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EP (1) EP0859873B1 (de)
AU (1) AU7560696A (de)
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